白光LED照明荧光增白剂失效及色度测量方法

孙若端，张喆民，马 煜，代彩红，刘 慧，林延东

(1.中国计量科学研究院，北京 100013；2.北京奥博泰科技有限公司，北京 100067)

引言

荧光增白剂是纸张[1,2]、服装[3,4]、妇幼卫生用品[5-8]、化妆品[4,9,10]、洗涤剂[11]等日常用品中广泛采用的一种添加剂。通常是采用涂覆或浸渍的方法，让物体纤维附着上荧光增白剂[3,12]。荧光增白剂吸收人眼不可见的紫外线，发射人眼可见的蓝光，从而使略微发黄、发暗的物体变得更白，呈现出更好的视觉效果[13]。

根据荧光增白剂的增白机理可知，荧光增白剂需要含有紫外线成分的光源照射才能实现良好的增白效果。例如，在室外日光中包含了大量的紫外成分(300～400 nm)，可以有效地激发纸张、服装等物体中附着的荧光增白剂，实现荧光增白。

目前，白光LED已在室内照明被广泛应用[14]。白光LED发射的光谱成分通常覆盖420～700 nm的可见光范围[15-17]，因此LED室内照明环境的紫外成分较少。这对于需要吸收小于400 nm波长紫外线的荧光增白剂来说[18-20]，大幅降低了荧光增白剂的增白效果。

1 白光LED照明环境下荧光增白失效的初步实验

1.1 初步实验验证

光谱测色仪分为前分光与后分光两种。对于荧光物体色度的测量，需要采用双单色仪测量光路进行量子产率与荧光色度绝对测量[21]，或者采用后分光的光谱测色仪器进行相对测量[13]。

首先，实验中以复印纸作为荧光样品。使用可以模拟D65光源的分光测色仪X-Rite 7800测量复印纸的光谱漫反射因数ρs-D65，该设备属于后分光的光谱测色仪器。

其次，如图1所示，根据国际照明委员会(CIE)CIE 15《Colorimetry》中的0∶45几何条件要求，自行搭建光谱漫反射因数测量设备，测量复印纸在0∶45几何条件下测量该样品的光谱特性。……